【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道交通，具体而言，涉及一种一体成型合成轨枕、制备工艺及制备装置。
技术介绍
1、轨枕是轨道交通领域的重要配件，可将列车传递的载荷均匀传递至道床上，对轨道交通的稳定、安全运营起着重要作用。目前全球范围内，应用最广泛的轨枕是木枕及钢筋混凝土轨枕，但是木枕存在容易腐朽老化、强度不均、吸水率大等问题，钢筋混凝土轨枕存在后期维护成本较高、寿命短、韧性不佳、重量大、安装困难，难以现场打孔加工等问题，因此近些年来，新型合成轨枕受到世界各国的广泛研究。
2、聚氨酯泡沫合成轨枕是一种玻璃纤维增强聚氨酯泡沫形成的复合材料合成轨枕，简称合成轨枕，因轻质高强、防腐绝缘、耐候性好、生产安装效率高等优势，得到广泛应用，但是现有技术中的合成轨枕也存在使用单向连续玻璃纤维增强，横向无纤维增强，使用过程中存在横向开裂风险；在合成轨枕生产时需要在模具表面喷涂脱模剂使轨枕顺利脱模，脱模后需要对产品表面进行打磨喷漆，生产工序复杂，还产生较多的voc和粉尘污染的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术旨在提出一种一体成型合成轨枕、制备工艺及制备装置，解决的问题之一是现有技术中合成轨枕存在使用单向连续玻璃纤维增强，横向无纤维增强，使用过程中存在横向开裂风险；解决的问题之二是在生产时需要在模具表面喷涂脱模剂使轨枕顺利脱模，脱模后需要对产品表面进行打磨喷漆，生产工序复杂，还产生较多的voc和粉尘污染。
2、为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：
3、一种一体成
4、在合成轨枕表面设置增强层，可以显著增加合成轨枕的整体强度，避免横向开裂；所述的增强层由玻璃纤维织物增强聚氨酯树脂制备而成，玻璃纤维织物选用设定颜色的复合毡，用于生产所需颜色的合成轨枕，减少了喷漆环节，减轻了对环境的污染，可以根据需求定制合成轨枕的颜色，满足不同客户的个性化需求，可以确保合成轨枕的颜色在整个生产过程中保持一致，有助于提高产品的外观质量，增加产品的美观度和一致性。
5、进一步的，所述聚氨酯树脂由重量份数比为100：100～150的a组分和b组分复配而成；其中，a组分为多元醇组合料，b组份为异氰酸酯。
6、这种设置可以确保聚氨酯树脂的性能和质量，提高合成轨枕的整体强度和稳定性。
7、进一步的，所述a组份的平均羟值为300～500mgkoh/g，25℃下的粘度为500～2000mpa·s，官能度为3～6；所述b组份的异氰酸根含量为30～32％，25℃下的粘度为200～600mpa·s，官能度为2～3。
8、a组份和b组分混合得到的聚氨酯树脂，反应活性和黏度适中，有利于连续玻璃纤维和玻璃纤维织物的浸渍，聚氨酯发泡固化工艺稳定，得到的复合材料合成轨枕强度较高。
9、进一步的，所述玻璃纤维织物的面密度为300～1500g/m2。
10、这种设置便于根据实际应用工况调整玻璃纤维织物的面密度，可以生产表面增强层厚度不同的合成轨枕，以适应不同工况的使用要求。
11、本申请还提供一种一体成型合成轨枕的制备工艺，用于制备上述所述的一体成型合成轨枕，包括步骤：
12、步骤s1：根据合成轨枕的密度和玻纤含量，计算连续玻璃纤维的数量；
13、步骤s2：根据计算结果对连续玻璃纤维进行分层；
14、步骤s3：将分层后的连续玻璃纤维均匀浸渍聚氨酯树脂；
15、步骤s4：在浸渍聚氨酯树脂后的连续玻璃纤维外部依次包覆玻璃纤维织物、脱模纸；
16、步骤s5：将包覆玻璃纤维织物和脱模纸后的连续玻璃纤维、聚氨酯树脂加热，聚氨酯树脂固化形成纤维增强聚氨酯合成轨枕；
17、步骤s6：将固化成型后的纤维增强聚氨酯合成轨枕按照尺寸要求进行切割分段，得到合成轨枕成品。
18、通过计算连续玻璃纤维的数量，可以根据合成轨枕的密度和玻纤含量来确定合适的纤维数量，从而实现对合成轨枕密度和性能的控制，分层后的连续玻璃纤维可以更好地与聚氨酯树脂结合，提高合成轨枕的整体强度和稳定性，表面整体包覆玻璃纤维织物不仅可以增加合成轨枕的表面强度，避免横向开裂；并且在表面形成增强层，形成夹心结构，可提高产品整体力学性能。此外，在玻璃纤维织物的外部包覆脱模纸便于产品的脱模，无需喷涂脱模剂及表面打磨，减少了生产过程的voc及粉尘污染。
19、本申请还提供一种一体成型合成轨枕的制备装置，用于制备上述所述的一体成型合成轨枕，包括依次排布的纱架、封闭浸胶盒、注胶机、导毡器、毡架、履带机和锯切机，导毡器包括第一导毡器和第二导毡器，毡架包括第一毡架和第二毡架，所述纱架用于放置连续玻璃纤维，封闭浸胶盒用于连续玻璃纤维均匀浸渍聚氨酯树脂，注胶机用于向封闭浸胶盒内输送聚氨酯树脂，第一毡架用于放置玻璃纤维织物，第一导毡器用于引导玻璃纤维织物包覆在所述连续玻璃纤维的表面，第二毡架用于放置脱模纸，第二导毡器用于引导脱模纸包覆在玻璃纤维织物的表面，履带机设置有模具，模具用于对浸渍聚氨酯树脂的玻璃纤维进行加热加压，使聚氨酯树脂固化形成纤维增强聚氨酯合成轨枕，锯切机用于对纤维增强聚氨酯合成轨枕进行切割。
20、这种设置能够减少合成轨枕生产工序，大幅度提高生产效率，并确保合成轨枕的质量和一致性。
21、进一步的，所述履带机包括下履带机和上履带机，履带机的左右两侧设置有挡板，挡板与上履带机、下履带机配合形成模具型腔，所述合成轨枕在模具型腔内固化成型，随着履带机的转动自动与模具型腔分离。
22、这种设置既能准确控制合成轨枕的形状和尺寸，确保产品的一致性和质量，还能提高生产效率和操作便利性。
23、进一步的，所述注胶机包括a组份料罐、b组份料罐、混合枪头和分流器，所述a组份料罐和b组份料罐分别通过管路和混合枪头连通，混合枪头通过管路与分流器连通，分流器通过分流注胶管与封闭浸胶盒连通，所述a组份料罐用于存储聚氨酯树脂a，b组份料罐用于存储聚氨酯树脂b，混合枪头用于混合聚氨酯树脂a和聚氨酯树脂b，分流器用于将混合枪头输出的混合聚氨酯树脂进行均分并输入封闭浸胶盒。
24、这种设置能够确保聚氨酯树脂a和聚氨酯树脂b充分混合，形成均匀的混合聚氨酯树脂，并均匀的分布在连续玻璃纤维的表面，确保玻璃纤维的均匀浸渍。
25、进一步的，所述模具的牵引速度为0.3～1.0m/min，模具温度为40～90℃，合成轨枕在模具内的固化时间为40～60min。
26、这种设置可以使合成轨枕在模具内充分固化，提高产品的质量和生产效率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种一体成型合成轨枕，其特征在于，包括聚氨酯树脂基体(101)，连续玻璃纤维(11)在聚氨酯树脂基体(101)内纵向设置，用于合成轨枕(100)的纵向增强，聚氨酯树脂基体(101)的表面设置有玻璃纤维织物(511)和聚氨酯树脂组成的增强层(102)，所述增强层(102)的厚度为1～10mm；合成轨枕的整体密度为0.64～1.4g/cm3，其中聚氨酯树脂占合成轨枕(100)总重量的35～50％；连续玻璃纤维(11)占合成轨枕(100)总重量的35～60％，玻璃纤维织物(511)占合成轨枕(100)总重量的3～10％。
2.根据权利要求1所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，所述聚氨酯树脂由重量份数比为100：100～150的A组分和B组分复配而成；其中，A组分为多元醇组合料，B组份为异氰酸酯。
3.根据权利要求2所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，所述A组份的平均羟值为300～500mgKOH/g，25℃下的粘度为500～2000mPa·s，官能度为3～6；所述B组份的异氰酸根含量为30～32％，25℃下的粘度为200～600mPa·s，官能度为2～3。<...
【技术特征摘要】
1.一种一体成型合成轨枕，其特征在于，包括聚氨酯树脂基体(101)，连续玻璃纤维(11)在聚氨酯树脂基体(101)内纵向设置，用于合成轨枕(100)的纵向增强，聚氨酯树脂基体(101)的表面设置有玻璃纤维织物(511)和聚氨酯树脂组成的增强层(102)，所述增强层(102)的厚度为1～10mm；合成轨枕的整体密度为0.64～1.4g/cm3，其中聚氨酯树脂占合成轨枕(100)总重量的35～50％；连续玻璃纤维(11)占合成轨枕(100)总重量的35～60％，玻璃纤维织物(511)占合成轨枕(100)总重量的3～10％。
2.根据权利要求1所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，所述聚氨酯树脂由重量份数比为100：100～150的a组分和b组分复配而成；其中，a组分为多元醇组合料，b组份为异氰酸酯。
3.根据权利要求2所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，所述a组份的平均羟值为300～500mgkoh/g，25℃下的粘度为500～2000mpa·s，官能度为3～6；所述b组份的异氰酸根含量为30～32％，25℃下的粘度为200～600mpa·s，官能度为2～3。
4.根据权利要求1所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，所述玻璃纤维织物(511)的面密度为300～1500g/m2。
5.一种一体成型合成轨枕的制备工艺，用于制备权利要求1-4任一项所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，包括步骤：
6.一种一体成型合成轨枕的制备装置，用于制备权利要求1-4任一项所述的一体成型合成轨枕，其特征在于，包括依次排布的纱架(1)、封闭浸胶盒(2)、注胶机(3)、导毡器(4)、毡架(5)、履带机(6)和锯切机(7)，导毡器(4)包括第一导毡器(41)和第二导毡器(42)，毡架(5)包括第一毡架(51)和第二毡架(52)，所述纱架(1)用于放置连续玻璃纤维(11)，封闭浸胶盒(2)用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张金龙，黄承，王彦飞，
申请(专利权)人：洛阳双瑞橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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